ES2308835T3

ES2308835T3 - PROCEDURE AND PROVISION FOR THE DETERMINATION OF FLOW AND A TRANSPORTED MATERIAL OF PULSE MODE.

Info

Publication number: ES2308835T3
Application number: ES99914525T
Authority: ES
Inventors: Christof Schnitzler
Original assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Current assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1999-03-20
Publication date: 2008-12-01
Anticipated expiration: 2019-03-20
Also published as: EP1066498B1; EP1066498A1; DE19980507D2; WO1999049282A1; DE59914781D1

Abstract

Procedimiento para la determinación del caudal de un material transportado mediante una bomba a émbolos para material consistente (1) de modo pulsante a través de un tubo de transporte (22), caracterizado porque en un punto de medición (50) del tubo de transporte (22) se mide una señal de ruido estructural generada por el material transportado fluente pulsante, porque la señal de ruido estructural es deducida de un ruido de flujo o de fricción del material transportado fluente pulsante producido en el tubo de transporte (22) en la zona del punto de medición (50), porque se determina la evolución de intensidad o amplitudes de la señal de ruido estructural medida, derivando de ello la duración de impulso de las señales de ruido estructural medidas en las distintas carreras de compresión de la bomba a émbolos para material consistente, porque se especifica o mide la duración de carrera del émbolo de la bomba a émbolos para material consistente en las diferentes carreras de compresión, y porque se evalúa la duración de impulsos de la señal de ruido estructural medida en relación con la duración de carrera del émbolo para determinar el caudal.Procedure for determining the flow rate of a material transported by means of a piston pump for consistent material (1) in a pulsed manner through a transport tube (22), characterized in that at a measuring point (50) of the transport tube ( 22) a structural noise signal generated by the pulsed fluent transported material is measured, because the structural noise signal is deduced from a flow or friction noise of the pulsed fluent transported material produced in the transport tube (22) in the area of the measuring point (50), because the evolution of intensity or amplitudes of the measured structural noise signal is determined, thereby deriving the pulse duration of the structural noise signals measured in the different compression strokes of the piston pump for consistent material, because the stroke duration of the pump plunger to pistons is specified or measured for material consisting of the different strokes d and compression, and because the pulse duration of the structural noise signal measured in relation to the stroke duration of the piston is evaluated to determine the flow rate.

Description

Procedimiento y disposición para la determinación del caudal de un material transportado de modo pulsante.Procedure and provision for determination of the flow of a material transported so pulsating

El invento trata de un procedimiento y un dispositivo para la determinación del caudal de un material transportado mediante una bomba a émbolos para material consistente de modo pulsante a través de un tubo de transporte.The invention is about a procedure and a device for determining the flow rate of a material transported by means of a piston pump for consistent material Pulsatively through a transport tube.

Como materiales consistentes se deben entender a continuación mezclas sólidos/líquidos con más o con menos componentes sólidos, como se presentan, por ejemplo, en lodos de clarificación parcialmente desaguados, mezclas granalla de carbón/líquido u hormigón. Las bombas a émbolo para materiales consistentes presentan, generalmente, dos cilindros impulsores, cuyas aberturas frontales entran en un contenedor de alimentación de material y pueden conectarse alternadamente durante la carrera de compresión a través de un tubo oscilante con el tubo de transporte y, abierto hacia atrás, con el contenedor de alimentación de material durante la carrera de aspiración mediante succión del material a transportar. Los cilindros impulsores son accionados a contrafase mediante cilindros de accionamiento. En la determinación del caudal debe tenerse en cuenta, que el material transportado no ocupa todo el volumen de los cilindros impulsores, debido a la succión de aire e inclusiones de aire. Más bien, en cada carrera de compresión debe comprimirse primero a la presión de transporte antes que la columna del material a transportar en el tubo de transporte pueda ponerse en movimiento. Consecuentemente, el caudal del material transportado mediante una bomba a émbolos a través de un tubo de transporte resulta deAs consistent materials should be understood as then solid / liquid mixtures with more or less solid components, as presented, for example, in sludge from Partially drained clarification, shot blasting mixtures coal / liquid or concrete. Piston pumps for materials consistent have, generally, two driving cylinders, whose front openings enter a feeding container of material and can be connected alternately during the race compression through an oscillating tube with the transport tube and, open backwards, with the feeding container of material during the suction stroke by suction of the material to be transported The drive cylinders are driven to contraphase through drive cylinders. In the determination of the flow must be taken into account that the material transported does not occupies the entire volume of the drive cylinders, due to the air suction and air inclusions. Rather, in each race of compression must be compressed first at transport pressure before that the column of the material to be transported in the transport tube I can get moving. Consequently, the flow rate of material transported by means of a piston pump through a transport tube results from

(1)q = vV_{z}r(1) q = vV_ {z} r

donde V_{z} significa el volumen de los cilindros impulsores, v la frecuencia de carrera o cantidad de carreras y r < 1 el coeficiente de llenado de los cilindros impulsores.where V_ {z} means the volume of the drive cylinders, v the stroke frequency or quantity of runs and r <1 the filling coefficient of the cylinders impellers

Frecuentemente, el coeficiente de llenado r se adopta como un factor constante. En ello, no se tiene en cuenta, que el coeficiente de llenado puede ser influenciado, porque la presión absoluta en la tubería de transporte depende de magnitudes perturbadoras, como longitud, constitución, forma y sección de la tubería de transporte, así como de la viscosidad del material transportado, y que la cantidad de aire aspirada puede variar ampliamente en función de la consistencia y precompresión del material transportado succionado en la carrera de aspiración del contenedor de alimentación de material y según el nivel en el contenedor de alimentación de material. La suposición de un nivel de llenado constante produce frecuentemente errores no tolerables en la determinación del flujo volumétrico de materiales consistentes.Frequently, the filling coefficient r is Adopt as a constant factor. In this, it is not taken into account, that the filling coefficient can be influenced, because the absolute pressure in the transport pipe depends on quantities disturbing, such as length, constitution, shape and section of the transport pipe, as well as the viscosity of the material transported, and that the amount of air drawn can vary widely depending on the consistency and precompression of the conveyed material sucked into the suction stroke of the material feed container and according to the level in the material feed container. The assumption of a level constant filling frequently produces non-tolerable errors in the determination of the volumetric flow of materials consistent.

Para evitar dicho inconveniente, según técnicas conocidas (DE-C 40 35 518) ya se sacan conclusiones a partir de la evolución de flujo y presión en la tubería de transporte, en el sentido de la duración del tiempo de compresión y de la duración del tiempo efectivo de transporte. De la relación entre el tiempo de transporte efectivo y el tiempo total de carrera dado el caso, teniendo adicionalmente en consideración los tiempos muertos, puede determinarse el coeficiente de llenado del cilindro impulsor para cada carrera, concretamente en forma independiente de las causas que pueden llevar a un coeficiente de llenado variable. Como magnitud de medida para determinar el tiempo efectivo de transporte, en los procedimientos conocidos se mide la presión de transporte en la tubería de transporte de forma continua o a intervalos de tiempo especificados, pudiendo comprobarse, a partir de la evolución de amplitudes de la presión de transporte medida en función del tiempo, tanto la distancia temporal entre carreras de compresión consecutivas para determinar la cantidad de carreras, como el coeficiente de llenado del cilindro impulsor para determinar el volumen de transporte efectivo en cada carrera de compresión. Debido a que el nivel de presión media en el tubo de transporte puede variar temporalmente por diferentes motivos, por ejemplo porqueTo avoid this inconvenience, according to techniques known (DE-C 40 35 518) conclusions are already drawn from the evolution of flow and pressure in the pipeline transport, in the sense of the duration of compression time and of the duration of the effective transport time. Of the relationship between effective transport time and total running time if necessary, taking into account the times dead, the cylinder fill coefficient can be determined driver for each race, specifically independently of the causes that can lead to a variable filling coefficient. As a measure of magnitude to determine the effective time of transport, in the known procedures the pressure of transport in the transport pipe continuously or to specified time intervals, which can be checked from of the evolution of transport pressure amplitudes measured in function of time, both the temporal distance between runs of Consecutive compression to determine the number of runs, as the filling coefficient of the drive cylinder for determine the effective transport volume in each race of compression. Because the average pressure level in the tube of Transportation may vary temporarily for different reasons, for example because

- la columna de transporte a lo largo de la tubería de transporte puede tener diferentes alturas y, consecuentemente, modificarse la presión estática,- the transport column along the transport pipe can have different heights and, consequently, modify the static pressure,

- la resistencia a la impulsión en la tubería de transporte varía en la tubería de transporte en función de la diferente consistencia, del accionamiento de válvulas o el agregado de tuberías de transporte,- the resistance to the discharge in the pipeline transport varies in the transport pipe depending on the different consistency of valve actuation or aggregate of transport pipes,

- se modifica la viscosidad y/o densidad del medio de bombeado,- the viscosity and / or density of the pumping medium,

- el sensor de presión es perjudicado en su función por ensuciamiento o depósitos del material transportado, pudiendo resultar adulteraciones en las señales a evaluar y producirse mediciones incorrectas. Para evitar dicha desventaja, ya ha sido propuesto el uso de un monitor caudalométrico, que comprende un emisor y receptor ultrasónico dispuesto en la zona de la tubería de transporte (DE-A 42 06 576). Los ensayos han demostrado, que las señales en función del flujo, presentes en este caso, tienen propensión a fallos y no permiten conclusiones fiables respecto del estado de flujo del material transportado en la tubería de transporte.- the pressure sensor is damaged in its function by fouling or deposits of the transported material, being able to be adulterations in the signals to evaluate and Incorrect measurements occur. To avoid such disadvantage, already the use of a flowmeter monitor has been proposed, which includes an ultrasonic transmitter and receiver arranged in the pipe area of transport (DE-A 42 06 576). Rehearsals have demonstrated that the signals depending on the flow, present in this case, they are prone to failures and do not allow reliable conclusions regarding the flow state of the material transported in the pipe Of transport.

Además, según técnicas conocidas (EP-0 519 752 A2 y EP-0 519 754 A2) en un flujo bifásico (gas/líquido) se llega a una magnitud para el caudal de fluido mediante un sensor para la medición de señales de ruido estructural, generado por un material transportado fluente.In addition, according to known techniques (EP-0 519 752 A2 and EP-0 519 754 A2) in a two-phase flow (gas / liquid) a magnitude is reached for the fluid flow through a sensor for measuring signals structural noise, generated by a transported material flowing.

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Consecuentemente, el invento tiene el objetivo de desarrollar un procedimiento y una disposición del tipo mencionado inicialmente, con lo cual, con reducida propensión a fallos es posible una medición exacta de los caudales de flujo de materiales transportados pulsantes.Consequently, the invention aims at of developing a procedure and a provision of the type initially mentioned, with which, with reduced propensity to failures an accurate measurement of the flow rates of Pulsed transported materials.

Para conseguir este objetivo, se proponen las combinaciones de características indicadas en las reivindicaciones 1 y 9. Configuraciones y perfeccionamientos ventajosos del invento resultan de las subreivindicaciones.To achieve this objective, the combinations of features indicated in the claims 1 and 9. Advantageous configurations and improvements of the invention result from subclaims.

La esencia del invento consiste en que en un punto de medición del tubo de transporte se mide una señal de ruido estructural generada por el material transportado fluente de modo pulsante, y que la señal de ruido estructural medida se evalúa para determinar el caudal. Los ruidos de flujo o de fricción pueden amplificarse mediante un cambio de la sección transversal o una inhomogeneidad de la pared del tubo de transporte en la zona del punto de medición. Otra mejora en este sentido puede conseguirse, porque la señal de ruido estructural es amplificada por medio de un oscilador dispuesto en o dentro del tubo de transporte, y sensible a los ruidos de flujo o fricción. La señal de ruido estructural es medida apropiadamente mediante un sensor acústico o de movimiento acoplado desde el exterior al tubo de transporte o incorporado en su pared.The essence of the invention is that in a measuring point of the transport tube a noise signal is measured structural generated by the fluent transported material so pulsating, and that the measured structural noise signal is evaluated for Determine the flow rate. Flow or friction noises can be amplified by changing the cross section or a inhomogeneity of the transport tube wall in the area of the measuring point Another improvement in this regard can be achieved, because the structural noise signal is amplified by means of a oscillator arranged in or inside the transport tube, and sensitive to flow or friction noises The structural noise signal is appropriately measured by an acoustic or motion sensor coupled from outside to the transport tube or incorporated into its wall.

En este caso, según el invento, para determinar el caudal se evalúa la duración del impulso de la señal de ruido estructural medido en las diferentes carreras de compresión de la bomba a émbolos para materiales consistentes. Según una configuración preferente del invento, para determinar el caudal la evolución de la intensidad y amplitudes de la señal de ruido estructural es evaluada en las diferentes carreras de compresión de la bomba a émbolos para materiales consistentes.In this case, according to the invention, to determine the flow rate assesses the duration of the noise signal pulse structural measured in the different compression strokes of the piston pump for consistent materials. According to one preferred configuration of the invention, to determine the flow rate of the evolution of the intensity and amplitudes of the noise signal structural is evaluated in the different compression strokes of the piston pump for consistent materials.

Para aumentar la exactitud puede elegirse de la señal de ruido estructural medida una banda de frecuencias definida, cuya evolución de intensidad y amplitudes es evaluada en forma digitalizada y estadística.To increase the accuracy you can choose from the structural noise signal measured a frequency band defined, whose evolution of intensity and amplitudes is evaluated in digitized and statistical form.

Según una configuración preferente del procedimiento, según el invento, se realizan las etapas de procedimiento siguientes para determinar el caudal:According to a preferred configuration of the procedure, according to the invention, the steps of following procedure to determine the flow rate:

- el valor de intensidad de la señal de ruido estructural es registrado durante cada carrera de émbolo en pasos de tiempo definidos,- the intensity value of the noise signal structural is recorded during each plunger stroke in steps of defined time,

- hacia el final de cada carrera de émbolo se forma de una cantidad preestablecida de valores de intensidad un valor medio definido como nivel de transporte,- towards the end of each piston stroke form of a preset amount of intensity values a mean value defined as transport level,

- del nivel de transporte de una carrera de émbolo precedente se determina un margen de tolerancia limitado hacia abajo en un factor de tolerancia < 1,- of the transport level of a race of preceding piston a limited tolerance range is determined down by a tolerance factor <1,

- determinando para cada carrera de émbolo la cantidad de los valores de intensidad dentro del margen de tolerancia y, dividiéndolo por la cantidad total de pasos de tiempo durante una carrera de émbolo para definir el coeficiente de llenado,- determining for each piston stroke the amount of intensity values within the range of tolerance and, dividing it by the total number of time steps during a plunger stroke to define the coefficient of fill,

- para determinar el caudal se multiplica el volumen de cilindro recorrido por el émbolo con el coeficiente de llenado.- to determine the flow multiply the cylinder volume traveled by the piston with the coefficient of fill.

Ensayos de correlación demostraron, que el factor de tolerancia debe elegirse apropiadamente entre 0,04 y 0,25, preferentemente de 0,07 a 0,13.Correlation tests showed that the tolerance factor should be appropriately chosen between 0.04 and 0.25, preferably 0.07 to 0.13.

Adicionalmente a la señal de ruido estructural, según el invento se especifica o mide la duración de carrera del émbolo para ambas carreras de compresión individuales, evaluando la duración de impulso de la señal de ruido estructural en relación a la duración de carrera del émbolo, para la determinación del caudal. Adicional o alternativamente a ello puede se especificar o medir en las diferentes carreras de compresión, el recorrido de émbolo o la velocidad de émbolo, comparando y evaluando para la determinación del caudal la duración de impulso y/o evolución de intensidad o amplitudes de la señal de ruido estructural medida con el recorrido de émbolo o la velocidad de émbolo.In addition to the structural noise signal, according to the invention, the running duration of the piston for both individual compression strokes, evaluating the pulse duration of the structural noise signal in relation to the duration of the piston stroke, for the determination of the flow rate. Additionally or alternatively it can be specified or measured in different compression strokes, the piston stroke or the piston speed, comparing and evaluating for the determination of the flow the impulse duration and / or intensity evolution or amplitudes of the structural noise signal measured with the path of piston or piston speed.

La disposición, según el invento, para determinar el caudal de material transportado mediante una bomba a émbolos para material consistente de modo pulsante a través de un tubo de transporte presenta, preferentemente, un sensor dispuesto en un punto de medición del material transportado para medir una señal de ruido estructural generada por el material fluente pulsante, conectado del lado de salida a una unidad de evaluación destinada a determinar el caudal. Con ello, el sensor puede estar configurado como un sensor de sonido o de aceleración piezoeléctrico o como micrófono.The arrangement, according to the invention, for determine the flow of material transported by a pump to pistons for pulsatingly consistent material through a transport tube preferably has a sensor arranged at a measurement point of the material transported to measure a structural noise signal generated by the fluent material button, connected from the output side to an evaluation unit intended to determine the flow rate. With this, the sensor can be set as a sound or acceleration sensor piezoelectric or as a microphone.

Otra característica del invento consiste en que la unidad de evaluación presenta un dispositivo de conmutación y/o una rutina de software para determinar y evaluar la duración de impulso y/o la evolución de intensidad y amplitudes de la señal de ruido estructural medida en cada carrera de compresión de la bomba a émbolos para material consistente. Para facilitar la evaluación se aplica, adicionalmente, a la unidad de evaluación señales de movimiento o mando de la bomba a émbolos para materiales consistentes.Another feature of the invention is that The evaluation unit has a switching device and / or a software routine to determine and evaluate the duration of impulse and / or the evolution of intensity and amplitudes of the signal of structural noise measured at each compression stroke of the pump a pistons for consistent material. To facilitate the evaluation, additionally applies to the evaluation unit signals of movement or control of the piston pump for materials consistent.

Para amplificar las señales de ruido estructural se puede dotar el tubo de transporte en la zona de medición de un estrechamiento de sección transversal o una inhomogeneidad de pared. Además, en dicho punto puede disponerse un oscilador adicional que, dado el caso, ingresa al interior del tubo y es sometido a la acción del material transportado que pasa por delante. El sensor se puede acoplar rígidamente al tubo de transporte o incorporar en su pared.To amplify the structural noise signals the transport tube can be provided in the measuring area of a cross section narrowing or wall inhomogeneity. In addition, at that point an additional oscillator can be provided that, if necessary, enters the inside of the tube and is subjected to the action of the transported material that passes by. The sensor can be rigidly attach to the transport tube or incorporate into its wall.

Está dispuesto, apropiadamente, en un soporte dotado de un imán, para acoplar al tubo de transporte compuesto de material magnetizable.It is properly arranged on a stand equipped with a magnet, to attach to the transport tube composed of magnetizable material.

Los caudales determinados mediante las señales de ruido estructural medidas se calibran mediante la verificación de la capacidad en litros o medición referencial. Con este propósito, la unidad de evaluación presenta una entrada de calibración para el caudal a determinar.The flows determined by the signals Structural noise measurements are calibrated by verification of the capacity in liters or referential measurement. With this purpose, the evaluation unit presents an entry of calibration for the flow to be determined.

A continuación, el invento se muestra en mayor detalle en base a un ejemplo de realización representado en el dibujo en forma esquemática.Next, the invention is shown in greater detail based on an embodiment shown in the Drawing in schematic form.

La única figura muestra un esquema de una disposición para la medición del caudal de material transportado mediante una bomba a émbolos para material consistente a través de un tubo de transporte.The only figure shows a scheme of a provision for the measurement of the flow of transported material by means of a piston pump for consistent material through a transport tube

La bomba a émbolos para material consistente 1 esquematizada en el dibujo se compone, básicamente, de dos cilindros impulsores 10, 12, cuyas aberturas frontales 14, 16 entran en un contenedor de alimentación de material 18, que puede ser alimentado a través un dispositivo de compresión previa 17, y pueden conectarse alternadamente durante la carrera de compresión a través de un tubo oscilante 20 con el tubo de transporte 22 y, abierto hacia atrás, con el contenedor de alimentación de material 18 durante la carrera de aspiración de material mediante succión del material a transportar 24. Los cilindros impulsores 10, 12 son accionados a contrafase mediante cilindros de accionamiento hidráulicos 26, 28, mediante una disposición de bombeo 29 bosquejada simbólicamente. Con dicho propósito, los émbolos impulsores 30, 32 están conectados por medio de un vástago común 34, 36 con los émbolos 38, 40 de los cilindros de accionamiento 26, 28. En el ejemplo de realización mostrado, con la ayuda de una bomba hidráulica se aplica del lado émbolo a los cilindros de accionamiento 26, 28 aceite a presión a través de tuberías a presión 44, 46. En su extremo del lado vástago, los cilindros de accionamiento 26, 28 están acoplados hidráulicamente entre sí mediante una tubería de conexión 48.The piston pump for consistent material 1 schematically in the drawing is basically composed of two drive cylinders 10, 12, whose front openings 14, 16 enter in a material feed container 18, which can be fed through a precompression device 17, and can connect alternately during the compression stroke through of an oscillating tube 20 with the transport tube 22 and, open backwards, with the material feed container 18 during the material suction stroke by suction of the material to be transported 24. The drive cylinders 10, 12 are counter-operated by means of drive cylinders hydraulic 26, 28, by means of a pumping arrangement 29 sketched symbolically With this purpose, the driving pistons 30, 32 they are connected by means of a common rod 34, 36 with the pistons 38, 40 of the drive cylinders 26, 28. In the exemplary embodiment shown, with the help of a pump hydraulic is applied from the piston side to the cylinders of drive 26, 28 pressurized oil through pipes to pressure 44, 46. At its rod end end, the cylinders of drive 26, 28 are hydraulically coupled to each other through a connection pipe 48.

En el tubo de transporte 22 se encuentra un punto de medición 50 al que desde el exterior se conecta un sensor configurado, por ejemplo, como captador de aceleración piezoeléctrico. El sensor 52 es apropiado para el registro de señales de ruido estructural, generados por ruidos de fricción y de flujo del material transportado fluyente en el interior del tubo de transporte 22 en el sentido de la flecha 54. En el ejemplo de realización mostrado, para amplificar los ruidos de fricción se encuentra dispuesto un estrechamiento de sección transversal en la zona del punto de medición 50. La salida del sensor 52 está conectada a través de una línea de señales 55 a un convertidor analógico-digital, no mostrado, con la entrada de un sistema electrónico de evaluación 56 controlado por microprocesador, que preferentemente contiene un microordenador monoplaca con visualización digital 58. Además, al sistema electrónico de evaluación 56 se le aplican señales de movimiento o control del dispositivo de bombeo 29 a través de la línea de señales 60.In the transport tube 22 there is a measuring point 50 to which a sensor is connected from the outside configured, for example, as acceleration sensor piezoelectric. Sensor 52 is suitable for recording structural noise signals, generated by friction and noise flow of the transported material flowing inside the tube transport 22 in the direction of arrow 54. In the example of embodiment shown, to amplify friction noises are it is arranged a narrowing of cross section in the area of measurement point 50. The output of sensor 52 is connected through a signal line 55 to a converter analog-digital, not shown, with the input of a electronic evaluation system 56 controlled by microprocessor, which preferably contains a microcomputer monoplate with digital display 58. In addition, to the system evaluation electronic 56 motion signals or control of the pumping device 29 through the line of signals 60.

Además, el sistema electrónico de evaluación 56 contiene una entrada de calibrado 62, a través de la que puede ajustarse el nivel indicador en un proceso de calibrado en el que se verifica la capacidad en litros del material transportado. Con las señales de ruido estructural se consigue que los tiempos muertos y tiempos de compresión del flujo pulsante de material transportado puedan eliminarse fiablemente mediante la medición de ruidos estructurales, de modo que al determinar el caudal solamente se tiene en cuenta el tiempo efectivo de transporte. En este proceso, el caudal puede determinarse a partir de la evolución de amplitudes de la señal de ruido estructural medida. Las señales de control o mando de la bomba impulsora provenientes del dispositivo de bombeo 29 sirven ante todo para el control funcional y para la verificación de plausibilidad de los valores detectados.In addition, the electronic evaluation system 56 It contains a 62 calibration input, through which you can adjust the indicator level in a calibration process in which Check the capacity in liters of the transported material. With the structural noise signals you get the dead times and compression times of the pulsed flow of transported material can be reliably eliminated by noise measurement structural, so that when determining the flow rate only takes into account the effective transport time. In this process, the flow rate can be determined from the evolution of amplitudes of the measured structural noise signal. Control signals or drive pump drive from pumping device 29 serve primarily for functional control and for plausibility check of detected values.

Fundamentalmente, para la evaluación de las señales de ruido estructural medidas es posible recurrir al método estadístico descrito en el documento DE-A 42 06 576.Fundamentally, for the evaluation of measured structural noise signals it is possible to resort to the method statistic described in document DE-A 42 06 576.

En un procedimiento especialmente favorable para la determinación del caudal a partir de la señal de ruido estructural se han previsto las siguientes etapas de proceso:In a procedure especially favorable for the determination of the flow rate from the noise signal The following process stages are planned structurally:

- registro de los valores de intensidad K_{i} de la señal de ruido estructural durante cada una de las carreras de émbolo en pasos de tiempo t_{i} definidos en la magnitud de algunos milisegundos,- recording of intensity values K_ {i} of the structural noise signal during each of the runs of piston in time steps t_ {i} defined in the magnitude of some milliseconds,

- normalización de los valores de intensidad,- normalization of the values of intensity,

- determinación del nivel de transporte \overline{K} como valor medio de los últimos m (p. ej. 20) valores de intensidad K_{i} (p. ej. 160 ms antes de alcanzar la posición final),- determination of transport level \ overline {K} as the average value of the last m (eg 20) values of intensity K_ {i} (eg 160 ms before reaching the position final),

- determinación de la cantidad total n de los pasos de tiempo,- determination of the total amount n of time steps,

- determinación de la cantidad n_{K} de valores de intensidad K_{i}, que se encuentran dentro de un margen de tolerancia \overline{K} - x\overline{K} ... \overline{K} + x\overline{K},- determination of the quantity n_ {K} of intensity values K_ {i}, which are within a range tolerance \ overline {K} - x \ overline {K} ... \ overline {K} + x \ overline {K},

- determinación del coeficiente de llenado r a partir del cociente n_{K/}n,- determination of the filling coefficient r a from the quotient n_ {K /} n,

- determinación del caudal V por carrera de émbolo a partir del coeficiente de llenado r y del volumen bruto V_{z}, según la relación- determination of the flow V per stroke of piston from the filling coefficient r and the gross volume V_ {z}, according to the relationship

V = rV_{z}V = rV_ {z}

Resumiendo, se llega a la siguiente conclusión: El invento trata de un procedimiento y un dispositivo para la determinación del caudal de un material transportado mediante una bomba a émbolos para material consistente 1 de modo pulsante a través de un tubo de transporte 22. El caudal es determinado indirectamente por medio de una señal de ruido estructural, generada en el tubo de transporte por el material transportado fluente pulsante, medida desde el exterior en un punto de medición del tubo de transporte 22 por medio de un sensor 52 y evaluada en una unidad de evaluación 56.In short, the following conclusion is reached: The invention is about a method and a device for determination of the flow of a material transported by means of a piston pump for consistent material 1 pulsing mode a through a transport tube 22. The flow rate is determined indirectly by means of a structural noise signal, generated in the transport tube by the transported material pulsating fluent, measured from the outside at a measurement point of the transport tube 22 by means of a sensor 52 and evaluated in an evaluation unit 56.

Claims

1. Procedure for determining the flow rate of a material transported by means of a piston pump for consistent material (1) in a pulsed manner through a transport tube (22), characterized in that at a measuring point (50) of the tube transport (22) a structural noise signal generated by the pulsed fluent transported material is measured, because the structural noise signal is deduced from a flow or friction noise of the pulsed fluent transported material produced in the transport tube (22) in the area of the measuring point (50), because the evolution of intensity or amplitudes of the measured structural noise signal is determined, thereby deriving the pulse duration of the structural noise signals measured in the different compression strokes of the pump to pistons for consistent material, because the stroke duration of the pump plunger is specified or measured to pistons for material consisting of the different strokes s of compression, and because the pulse duration of the structural noise signal measured in relation to the stroke duration of the piston is evaluated to determine the flow rate.

Method according to claim 1, characterized in that the flow or friction noise is amplified by a change in the cross-section or inhomogeneity of the transport tube wall (22) in the area of the measuring point (50).

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the structural noise signal is amplified by an oscillator sensitive to the flow or friction noises of the pulsed fluent transported material, arranged in or inside the transport tube (22).

4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a defined frequency band is selected from the structural noise signal, whose evolution of intensity and amplitudes is evaluated in a digitized and statistical manner.

5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the piston travel or the piston stroke of the pump to piston for consistent material is determined or measured in the different compression strokes, and why the duration of impulse and / or evolution of intensity or amplitudes of the structural noise signal measured with the piston travel or the piston speed and is evaluated for the determination of the flow rate.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the structural noise signal is measured by an acoustic or motion sensor coupled to the transport tube (22) or incorporated into its wall.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the intensity value (K_) of the structural noise signal is recorded during each piston stroke in defined time steps, because towards the end of each Piston stroke is formed by a quantity (m) of intensity values (K_ {i}) an average value defined as transport level (\ overline {K}), because of the transport level (\ overline {K}) of a preceding plunger stroke determines a limited tolerance margin down by a tolerance factor (1-x) <1, because the amount (n_ {K}) of the intensity values (K_) is determined with each plunger stroke {1}) located within the tolerance range and, to determine the filling coefficient (r), is divided by the total amount (n) of the time steps during a plunger stroke, and because to determine the flow rate per stroke the filling coefficient (r) is multiplied by the volume (V_ {Z}) of the cylinder or travel through the plunger.

Method according to claim 7, characterized in that the tolerance factor (1-x) is selected between 0.04 and 0.25, preferably between 0.07 and 0.13.

9. Arrangement for determining the flow rate of a material transported in a pulsed manner by means of a piston pump for consistent material through a transport tube (22), characterized by a sensor (52), arranged at a measuring point (50) of the transport tube (22) for the measurement of a structural noise signal generated by the pulsed fluent transported material, connected by the outlet side to an evaluation unit (56) to determine the flow rate, presenting the evaluation unit (56 ) a circuit layout or software routine to determine and evaluate the evolution of intensity or amplitudes and to determine the duration of the pulse of the structural noise signal measured in each compression stroke of the pump to pistons for consistent material, and being able to additionally applied to the evaluation unit (56) motion or control signals of the piston pump for consistent materials.

10. Arrangement according to claim 9, characterized in that the sensor (52) is configured as a sound or piezoelectric acceleration sensor.

11. Arrangement according to claim 9, characterized in that the sensor is configured as a microphone.

12. An arrangement according to one of claims 9 to 11, characterized in that the transport tube (22) has a narrowing of cross section, a wall inhomogeneity or an oscillator in the area of the measuring point (50).

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13. An arrangement according to one of claims 9 to 12, characterized in that the sensor (52) is rigidly coupled to the transport tube (22) or incorporated into its wall.

14. An arrangement according to one of claims 9 to 13, characterized in that the sensor (52) is arranged in a support that has a magnet for coupling to the transport tube (22) composed of magnetizable material.

15. An arrangement according to one of claims 9 to 14, characterized in that the evaluation unit (56) has a calibration input (62) for the flow to be determined.